CN104878222A - 一种铁水包提钒方法 - Google Patents
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Abstract
一种铁水包提钒方法,属于钢铁冶金技术领域。采用铁水包作为铁水提钒容器,在铁水包上方增设高位料仓和铁水搅拌装置,提钒剂通过高位料仓加入铁水中,搅拌装置为插入铁水中的带有4个叶片的搅拌桨,通过搅拌桨旋转使提钒剂和铁水充分混合,提钒冶炼便开始进行,通过料仓加入的提钒剂开始与铁水中的钒发生氧化反应,钒元素被氧化为三氧化二钒或五氧化二钒,进入顶渣并与顶渣中的氧化铁等结合成复杂氧化物,实现铁水中的钒元素转移并形成钒渣,然后进行铁水包的扒渣操作,把钒渣扒入渣斗中,整个提钒过程就结束了。优点在于,实现工业化的高效率、低成本、快节奏的铁水提钒生产。
Description
技术领域
本发明属于铁水提钒技术领域,特别是提供了一种铁水包提钒方法
背景技术
铁水提钒一直以来多采用复吹转炉和铁水包吹氧方法进行,用氧气作为氧化剂,将铁水中的钒冶炼成钒渣,采用气体或摇包方法进行搅拌,通过出钢的方式进行渣钢分离,这种生产方法存在的问题是:吹入的氧气不仅与钒发生反应,还会与铁水中的铁、硅、锰发生反应,由于这些反应都是放热反应,会使熔池温度迅速升高,当熔池温度大于1500℃时,铁水中碳的氧化反应开始进行,一旦碳氧化发生则钒的氧化就被抑制或发生钒的还原反应,提钒冶炼也就无法进行了。要想解决这个问题,关键是如何控制熔池温度,使铁水中的碳不发生氧化,钒的氧化就可继续进行,最终达到提高钒氧化率的目的,根据这一原理,本发明提出了用固体提钒剂代替氧气的方法,即采用铁精粉、烧结矿、球团矿和氧化铁皮中的一种或几种的组合,这些物料既可以起到氧化提钒的作用又可以起到降温作用,从而实现对熔池温度的控制避免碳氧化反应发生,达到铁水持续提钒的目的。本发明还采用搅拌桨搅拌代替已有的气体和摇包搅拌,搅拌强度显著提高,提钒效率也随之增加,采用扒渣方法代替出钢方法实现渣钢分离,操作简单,热量损失少,成本降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁水包提钒方法,解决了碳氧化发生则钒的氧化就被抑制或发生钒的还原反应,提钒冶炼也就无法进行的问题;实现了工业化的高效率、低成本、快节奏的铁水提钒生产。
本发明解决这个问题的关键是控制熔池温度,使铁水中的碳不发生氧化,钒的氧化就可继续进行,最终达到提高钒氧化率的目的,根据这一原理,本发明提出了用固体提钒剂代替氧气的方法,即采用铁精粉、烧结矿、球团矿和氧化铁皮中的一种或几种的组合,这些物料既可以起到氧化提钒的作用又可以起到降温作用,从而实现对熔池温度的控制避免碳氧化反应发生,达到铁水持续提钒的目的。本发明还采用搅拌桨搅拌代替已有的气体和摇包搅拌,搅拌强度显著提高,提钒效率也随之增加,采用扒渣方法代替出钢方法实现渣钢分离,操作简单,热量损失少,成本降低。具体工艺步骤如下:
采用铁水包作为铁水提钒容器,在铁水包上方增设高位料仓和铁水搅拌装置,提钒剂通过高位料仓加入铁水中,搅拌装置为插入铁水中的带有4个叶片的搅拌桨,通过搅拌桨旋转使提钒剂和铁水充分混合,提钒冶炼便开始进行,通过料仓加入的提钒剂开始与铁水中的钒发生氧化反应,钒元素被氧化为三氧化二钒或五氧化二钒,进入顶渣并与顶渣中的氧化铁等结合成复杂氧化物,实现铁水中的钒元素转移并形成钒渣,然后进行铁水包的扒渣操作,把钒渣扒入渣斗中,提钒过程就结束了。
设计采用搅拌桨对铁水实施搅拌,搅拌降插入深度为铁水液面以下200~400mm;搅拌桨的转速为50~110转/分。
提钒剂为铁精粉、烧结矿、球团矿和氧化铁皮中的一种或几种的组合,加入量为8~50kg/t,粒度为0.2~3.0mm。
提钒过程中控制铁水温度1280~1400℃。控制铁水中硅的含量小于0.15重量%,控制铁水碳含量大于4.0~4.3重量%。
与现有技术相比,本发明的技术特点
(1)采用铁水包提钒工艺,与现有工艺的最大不同是提钒与碳氧化分开进行,解决了吹氧提钒存在的碳氧化矛盾。本发明计算了钒和碳的不同氧化温度,在提钒时,由于控制熔池温度,只发生提钒反应,不发生脱碳反应,实现了提钒保碳的目的。
(2)加入的固体氧化剂如铁精粉、烧结矿、球团矿和氧化铁皮等,即作为提钒剂使用,同时还有另一个重要作用,就是利用它们的吸热反应降低熔池温度,保证熔池温度控制在脱碳反应温度以下,直至提钒反应结束。
(3)采用搅拌桨对铁水和提钒剂进行搅拌,比现有的气体搅拌和摇包法搅拌强度更大,效率更高。
(4)提钒后采用扒渣方法,实现渣钢分离,比现有倒出方法更快捷、更彻底且温度损失更少,成本更低。
具体实施方式
(1)提钒铁水的成分如表1所示,铁水温度1300℃,
(2)根据铁水的硅含量和铁水温度条件,选择铁精粉为提钒剂。其成分如表2所示。
(3)提钒剂加入量为48kg/t,粒度为0.22mm。
(4)搅拌桨插入深度为铁水液面以下200mm;搅拌桨的转速为70转/分。
(5)提钒冶炼结果如表3、表4所示。
表1含钒铁水化学成分%
表2提钒剂成分%
表3提钒后钢水成分%
表4提钒后钒渣组成%
Claims (5)
1.一种铁水包提钒方法,其特征在于:工艺步骤及控制的技术参数如下:
采用铁水包作为铁水提钒容器,在铁水包上方增设高位料仓和铁水搅拌装置,提钒剂通过高位料仓加入铁水中,搅拌装置为插入铁水中的带有4个叶片的搅拌桨,通过搅拌桨旋转使提钒剂和铁水混合,提钒冶炼便开始进行,通过料仓加入的提钒剂开始与铁水中的钒发生氧化反应,钒元素被氧化为三氧化二钒或五氧化二钒,进入顶渣并与顶渣中的氧化铁结合成复杂氧化物,实现铁水中的钒元素转移并形成钒渣,然后进行铁水包的扒渣操作,把钒渣扒入渣斗中,整个提钒过程就结束了。
2.根据权利要求1所述的提钒方法,其特征在于,采用搅拌桨对铁水实施搅拌,搅拌降插入深度为铁水液面以下200~400mm;搅拌桨的转速为50~110转/分。
3.根据权利要求1所述的提钒方法,其特征在于,所述的提钒剂为铁精粉、烧结矿、球团矿和氧化铁皮中的一种或几种的组合,加入量为8~50kg/t,粒度为0.2~3.0mm。
4.根据权利要求1所述的提钒方法,其特征在于,控制铁水温度1280~1400℃。
5.根据权利要求1所述的提钒方法,其特征在于,控制铁水中硅的含量小于0.15重量%,控制铁水碳含量4.0~4.3重量%。
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2015
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